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射电望远镜变成实时雷达,观测3.7万公里外物体

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英国、美国和澳大利亚团队把大型射电望远镜和卫星通信天线作为现有雷达的远程接收机,公开演示了实时探测和测量距地球约3.7万公里的同步轨道卫星与碎片。

这种长基线多基地雷达(LBMR)组合现有科研和商业设施,无需再建一个巨型专用接收系统。

哪些设施成为雷达接收机

团队使用76米Lovell望远镜、e-MERLIN射电望远镜网和Goonhilly的30米卫星通信天线。在英国ESA ECSAT,政府、产业和国防观察者看到探测与测量结果实时处理。

Birmingham和Manchester称,这是这类配置首次公开实时演示。UK Space Agency最初资助45.2万英镑。

聆听高轨道的微弱回波

同步轨道小物体返回的雷达信号远弱于低轨道。LBMR让分布在不同地点的灵敏天线接收同一台强大发射机的反射。

分散接收点比单一站点提供更多观测几何和信号。望远镜不是发射新波束,而是精密聆听现有雷达发射的微弱回波。

大型射电望远镜接收高轨物体微弱反射的长基线多基地雷达制作说明图
制作说明图:画面解释现有天线如何连接成分布式雷达接收机,并非演示现场照片或真实探测画面。

重复使用现有设施的意义

Birmingham大学称,组合射电望远镜可能把灵敏度提高十倍以上,看到更小、更远的物体。同步轨道聚集着与关键服务相关的通信、气象和政府卫星。

把现有望远镜和通信天线连成国际网络,可能比单靠新建专用系统更快扩大对碰撞风险、失效卫星和非合作物体的监测。

十倍并非保证性能

十倍以上是配置的潜在灵敏度提升,不是对所有目标和无线电环境的保证。公开资料没有称追踪了具体敌对物体,只确认演示了卫星和碎片信号的探测与测量。

这是一项技术演示。公开资料未给出最小可探测尺寸、定轨精度、误报率或连续可用时间。

成为运行网络还缺什么

下一步需要目标级测量、独立性能测试和重复演示。望远镜排期、跨国数据共享、军民边界和运行成本也未解决。

下一项关键证据将是公开定轨精度和持续运行计划。

官方一手资料

University of Birmingham: live demonstration and sensitivity

University of Manchester: Lovell Telescope and e-MERLIN demonstration

UK Space Agency: original LBMR project and funding

European Space Agency: earlier multistatic-radar project